美国大学一级橄榄球运动员初始冲刺加速性能的动力学与运动学研究

《Journal of Sports Sciences》：Kinetics and kinematics of initial sprint acceleration performance in Division I collegiate American football players

本研究首次直接测量了美式足球运动员初始加速性能的动力学和运动学变量。通过对123名NCAA一级男性运动员进行20-30米冲刺测试，结合线性电机编码器与视频分析，发现最大功率与10米成绩显著相关，起跳阶段髋关节角度、股四头肌角度及质心-脚距离与最大功率强相关，而触地阶段两腿小腿及膝关节角度也具有显著关联。最大功率与水平方向力输出相关，可作为评估初始加速的关键指标。

　　

摘要

本研究首次直接测量了美式橄榄球运动员在起始加速过程中的动力学和运动学参数。123名NCAA一级联赛的男性美式橄榄球运动员进行了1到2次20至30米的全力冲刺。动力学数据通过线性电机编码器获取，同时利用经过验证的现场测量方法计算了每个运动员的冲刺力-速度-功率（FVP）曲线。运动学数据则通过慢动作视频图像进行分析。研究重点分析了运动员起跑（脚尖离地）和触地瞬间的前三步动作。研究发现，最大功率与10米冲刺用时之间存在显著的正相关关系（这种相关性程度较高，接近完美）。与最大功率关系最为密切的时空参数包括接触时间、起跳速度、步进速度以及标准化飞行距离。在起跑阶段，摆动腿的髋关节角度、支撑腿的大腿角度以及身体重心到脚尖的距离与最大功率密切相关；在触地阶段，支撑腿和摆动腿的胫骨角度以及支撑腿的膝关节角度也与最大功率存在显著关联。在美式橄榄球中，水平方向上的最大功率输出可被视为衡量起始加速能力的关键指标，而某些技术因素与较高的最大功率水平密切相关。